The Effect of Color on Spatial Perception: A Virtual Reality Based Experimental Study

Abstract

This study investigates how colors used in university campus social spaces affect students’ spatial perception using a virtual reality–based experimental method. Focusing on color type, the research comparatively analyzes how different hues influence spatial perception. The fundamental assumption of the research is that colors may create meaningful perceptual differences and that color education may accentuate them. A total of 120 students aged 19–24 participated in the study and were grouped into two by whether they had taken a color course. In the experimental process, a virtual space representing campus social areas was designed. Six colors (red, blue, yellow, purple, orange, green) were applied to the wall, ceiling, and floor surfaces, and separate 360° panoramic spaces were created for each color. These spaces were generated using 3D modeling and 360° rendering techniques, and were experienced by participants with a VR headset. Data was collected using a Semantic Differential Scale–based questionnaire which measures the effect of colors on spatial perception administered concurrently with the VR experience and analyzed quantitatively using IBM SPSS software. The effect of colors on spatial perception was analyzed using Chi-Square tests, and the effect of color education was analyzed using independent-samples t-tests. Findings show that blue and green were perceived as “spacious, relaxing, and safe”; red and purple as “oppressive, tiring, and unsafe”; and yellow and orange as “friendly and fun.” Students who received color education evaluated warm tones, especially yellow and orange, as more spacious, relaxing, and safe. In contrast, differences based on educational status were limited for blue and green, while students without color education perceived purple as more “relaxing.” These results indicate that color education can generate perceptual differences, though colors is not equally effective for every color. In conclusion, the study demonstrates that color is an effective parameter in spatial perception and offers theoretical and practical contributions to the use of color in designing social spaces within higher education buildings.

Keywords

• spatial perception
• color perception
• perceptual differences
• vr space experience
• interior architecture

Rengin Mekânsal Algıya Etkisi: Sanal Gerçeklik Tabanlı Deneysel Bir Çalışma

Abstract

Bu çalışma, üniversite kampüslerindeki sosyal alanlarda kullanılan renklerin öğrencilerin mekânsal algıları üzerindeki etkisini sanal gerçeklik tabanlı deneysel bir yöntemle incelemektedir. Araştırma, farklı renk türlerinin mekânsal algı üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak analiz etmektedir. Araştırmanın temel varsayımı, renklerin öğrencilerin mekânsal algılarında anlamlı farklılıklar yaratabileceği ve renk eğitiminin bu farklılıkları belirginleştirebileceğidir. Çalışmaya 19–24 yaş aralığındaki 120 öğrenci katılmış; katılımcılar renk eğitimi alma durumlarına göre iki gruba ayrılmıştır. Deneysel süreçte, üniversite kampüslerindeki sosyal alan işleviyle kurgulanan bir sanal mekân tasarlanmıştır. Duvar, tavan ve zemin yüzeylerine altı renk (kırmızı, mavi, sarı, mor, turuncu, yeşil) uygulanmış; her renk için ayrı 360° panoramik mekânlar oluşturulmuştur. Bu mekânlar, üç boyutlu modelleme ve 360° render teknikleriyle üretilmiş; Sanal Gerçeklik (Virtual Reality, VR) gözlüğü aracılığıyla katılımcılar tarafından deneyimlenmiştir. Veriler, VR ortamında yürütülen deneyle eş zamanlı uygulanan ve renklerin mekân algısına etkisini ölçen “Semantik Farklılık Ölçeği” temelli anket aracılığıyla toplanmış ve nicel paradigma doğrultusunda IBM SPSS yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Renklerin mekân algısı üzerindeki etkisi Ki-Kare testiyle; renk eğitimi almış olmanın etkisi ise bağımsız örneklemler t-testiyle analiz edilmiştir. Katılımcılar mavi ve yeşil renkleri “ferah, dinlendirici ve güvenli”; kırmızı ve moru “boğucu, yorucu ve güvensiz”; sarı ve turuncuyu iö öğrenip se “samimi ve eğlenceli” olarak değerlendirmiştir. Ayrıca renk eğitimi almış öğrencilerin özellikle sarı ve turuncu gibi sıcak tonlarda mekânı daha ferah, dinlendirici ve güvenli olarak değerlendirdikleri belirlenmiştir. Buna karşılık, soğuk renklerden mavi ve yeşilde eğitim durumuna bağlı farkların sınırlı kaldığı; mor renkte ise eğitim almayan öğrencilerin mekânı daha “dinlendirici” olarak algıladığı belirlenmiştir. Bu durum, renk eğitiminin algısal farklılıklar yarattığını; ancak her renkte aynı düzeyde etkili olmadığını göstermektedir. Sonuç olarak çalışma, rengin mekânsal algı sürecinde etkili bir parametre olduğunu göstermekte ve yükseköğretim yapılarında sosyal alanların tasarımında renk kullanımına kuramsal ve uygulamalı katkılar sunmaktadır.

Keywords

• mekansal algı
• renk algısı
• algı farklılıkları
• vr mekan deneyimi
• iç mimarlık

References

1. Al-Ayash, A., Kane, R. T., Smith, D., & Green-Armytage, P. (2016). The influence of color on student emotion, heart rate, and performance in learning environments. Color Research & Application, 41(2), 196–205.
2. Chamilothori, K., Wienold, J., & Andersen, M. (2019). Adequacy of immersive virtual reality for the perception of daylit spaces: Comparison of real and virtual environments. LEUKOS, 15(2–3), 203–226.https://doi.org/10.1080/15502724.2017.1404918
3. Charteris, J., Anderson, J., & Page, A. (2021). Psychological safety in innovative learning environments: Planning for inclusive spaces. International Journal of Inclusive Education, 28(5), 688–704.https://doi.org/10.1007/s10984-020-09324-y
4. Cho, J. Y., & Suh, J. (2020). Spatial color efficacy in perceived luxury and preference to stay: An eye-tracking study of retail interior environment. Frontiers in Psychology, 11, 296.
5. Çağatay, K., Hidayetoğlu, M. L., & Yıldırım, K. (2017). Lise koridor duvarlarında kullanılan renklerin öğrencilerin algısal değerlendirmeleri üzerindeki etkileri. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 32(2), 466–479.
6. De Kort, Y. A. W., IJsselsteijn, W. A., Kooijman, J., & Schuurmans, Y. (2003). Virtual laboratories: Comparability of real and virtual environments for environmental psychology. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 12(4), 360–373.
7. Erçevik, B., & Önal, F. (2011). Üniversite kampüs sistemlerinde sosyal mekân kullanımları. Megaron, 6(3), 151–161.
8. Fielding, R. (2006). Learning, lighting, and color—Lighting design for schools and universities in the 21st century. DesignShare.

9. Gibson, J. J. (1979). The ecological approach to visual perception. Houghton Mifflin.
10. Göler, S. (2009). Biçim, renk, malzeme, doku ve ışığın mekân algısına etkisi [Yüksek lisans tezi, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi].
11. Güleç Solak, S. (2017). Mekân-kimlik etkileşimi: Kavramsal ve kuramsal bir bakış. MANAS Sosyal Araştırmalar Dergisi, 6(1), 13-37.
12. Güngör, İ.H. (2005). Görsel sanatlar ve mimarlık için temel tasar (Basic design) (3. Baskı). Bilgisayar Destekli Baskı ve Reklam Hizmetleri.
13. Hepperle, D., & Wölfel, M. (2023). Similarities and differences between immersive virtual reality, real world, and computer screens: A systematic scoping review in human behavior studies. Multimodal Technologies and Interaction, 7(6), 56.
14. Kavaz Altun, İ., & Zorlu, T. (2021). Mekânsal algıda etkili fiziksel parametreler: İlk kademe eğitim yapıları derslikleri. İnönü Üniversitesi Sanat ve Tasarım Dergisi, 11(23), 15-32.
15. Kaya, N., & Epps, H. H. (2004). Relationship between color and emotion: A study of college students. College Student Journal, 38(3), 396–405.
16. Kıran, A. (1986). Rengin psikolojik etkilerinin incelenmesi ve deneysel psikoloji yöntemi ile ülkemiz için 18-25 yaş üzerinde renk tercihlerinin saptanması [Yayımlanmamış doktora tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi].
17. Latini, A., Di Giuseppe, E., & D’Orazio, M. (2023). Immersive virtual vs real office environments: A validation study for productivity, comfort and behavioural research. Building and Environment, 230, 109996.
18. Lippman, P. C. (2013). Designing collaborative spaces for schools. THE Journal.
19. McDaniel, S. (2014). Every space is a learning space: Encouraging informal learning and collaboration in higher education environments. BWBR.
20. Mehrabian, A., & Russell, J. A. (1974). An approach to environmental psychology. MIT Press.
21. Müezzinoğlu, M. K., Hidayetoğlu, M. L., & Yıldırım, K. (2020). The effects of the wall colors used in educational spaces on the perceptual evaluations of students. Megaron, 15(1), 1–12.
22. Osgood, C. E., Suci, G. J., & Tannenbaum, P. H. (1957). The measurement of meaning. University of Illinois Press.
23. Özer, B. (1967). Mimaride mekân: Frank Lloyd Wright ve Guggenheim Müzesi. Akademi: Mimarlık ve Sanat, (7), 12–20.
24. Pile, J. F. (1997). Color in interior design. McGraw-Hill.
25. Trent, L. (1995). The ABC’s of color. American School and University, 67 (11), 34–37.
26. Xu, J., Li, M., Cao, K., Zhou, F., Lv, B., Lu, Z., Cui, Z., & Zhang, K. (2022). A VR experimental study on the influence of Chinese hotel interior color design on customers’ emotional experience. Buildings, 12(7), 984.
27. Valdez, P., & Mehrabian, A. (1994). Effects of color on emotions. Journal of Experimental Psychology: General, 123(4), 394–409.
28. Whitton, P. D. (2018). The new university: Space, place and identity (Doctoral thesis, Manchester Metropolitan University).
29. World Wide Web Consortium. (2025, April 24). CSS Color Module Level 4. https://www.w3.org/TR/css-color-4/
30. Yıldırım, K., Akalın-Başkaya, A., & Hidayetoğlu, M. L. (2007). Effects of indoor color on mood and cognitive performance. Building and Environment, 42(9), 3233–3240.
31. Yıldırım, K., Çapanoğlu, A., Çağatay, K., & Hidayetoğlu, M. L. (2012). Effect of wall colour on the perception of hairdressing salons. Journal of the International Colour Association, 7, 51–63.
32. Yıldırım, K., Çağatay, K., & Ayalp, N. (2015). Effect of wall colour on the perception of classrooms. Indoor and Built Environment, 24(5), 607–616.
33. Zejnilovic, E., Husukic, E., & Licina, D. (2023). Perception and evaluation of interior space: Experimental study on color and pattern. IDA: International Design and Art Journal, 5(1), 13–30.